CN201993413U

CN201993413U - 剩余电流测试系统

Info

Publication number: CN201993413U
Application number: CN2011200290167U
Authority: CN
Inventors: 谢林; 马罗云
Original assignee: HUNAN ELECTRICAL APPARATUS TESTING INSTITUTE
Current assignee: HUNAN ELECTRICAL APPARATUS TESTING INSTITUTE
Priority date: 2011-01-27
Filing date: 2011-01-27
Publication date: 2011-09-28
Anticipated expiration: 2021-01-27

Abstract

本实用新型提供了一种剩余电流测试系统，包括剩余电流提供部(1)，包括剩余电流测试回路和可调工作电压回路，其中，剩余电流测试回路包括：变压器(11)，其原边输入端与交流电源的第一火线端连接；可变电阻(12)，第一端与变压器(11)的第一副边输出端连接，第二端与被测断路器(3)的第一端连接；控制器(13)，与可变电阻(12)的控制端连接，用于改变可变电阻(12)的阻值；可调工作电压回路包括：多个调压器(14)，每个调压器(14)的输入端与交流电源的任意一个火线端连接，输出端与被测断路器(3)的第一端连接。本实用新型使测试电流的调节不受工作电压的影响，调节较为简便且精度较高。

Description

剩余电流测试系统

技术领域

本实用新型涉及测试测量领域，尤其涉及一种剩余电流测试系统。

背景技术

国家标准中规定：在剩余电流断路器出厂前，需要对剩余电流断路器的剩余电流动作特性进行验证。

但现有技术中所采用的测试系统均是在多台设备相配合的情况下，人工调整系统中的相关参数。如将回路中的电流值由5A调整至10A时，就需要手动调整回路中可变电阻的阻值，并通过在回路中连接测量设备查看调试的结果。当测量设备上显示的调试结果没有达到预期值时，继续调整回路中的可变电阻的阻值。且现有技术中，提供给被测断路器测试电流均是在额定工作电压下通过变阻器调整，电压值的大小变化对测试电流的影响很大，但由于被测断路器在测试时需要正常的可调节的工作电压与大范围的测试电流，因此，调节较为复杂且精度较差。

实用新型内容

本实用新型旨在提供一种剩余电流测试系统，以解决现有技术中的测试系统操作复杂且精度较差的问题。

为了实现上述目的，本实用新型提供了一种剩余电流测试系统，包括剩余电流提供部，剩余电流提供部包括剩余电流测试回路和可调工作电压回路，其中，剩余电流测试回路包括：变压器，其原边输入端与交流电源的第一火线端连接，其中第一火线端为交流电源的多个火线端中的任意一个火线端；可变电阻，第一端与变压器的第一副边输出端连接，第二端与被测断路器的第一火线输出端连接；控制器，与可变电阻的控制端连接，用于改变可变电阻的阻值；可调工作电压回路包括：多个调压器，每个调压器的输入端与交流电源的任意一个火线端连接，输出端与被测断路器的任意一个火线输入端连接；其中，被测断路器的第一火线输入端与变压器的第二副边输出端连接。

进一步地，剩余电流测试系统还包括测试部，测试部包括：电流传感器，用于感测被测断路器闭合时的剩余电流信号；数据处理器，输入端与电流传感器的输出端连接，用于根据剩余电流信号获取被测断路器的测试结果。

进一步地，测试部还包括：数据采集卡，输入端与电流传感器的输出端连接，输出端与数据处理器连接，用于接收剩余电流信号，并转换为数字量发送至数据处理器。

进一步地，电流传感器串联在剩余电流提供回路中，通过电磁耦合感测被测断路器通过的剩余电流信号。

进一步地，测试部还包括：显示器，与数据处理器的输出端连接，用于显示被测断路器的测试结果。

进一步地，数据处理器为工控机。

进一步地，工控机的输出端与控制器连接，工控机还用于发送参数设置信号至控制器，控制器还用于根据参数设置信号改变可变电阻的阻值。

进一步地，剩余电流测试系统还包括：输入单元，与工控机的输入端连接，用于输入参数设置信号。

进一步地，控制器与数据处理器为一体结构。

应用本实用新型的技术方案，通过独立调节剩余电流提供回路可变电阻，可独立调节通过被测断路器剩余电流，独立调节三个单相调压器，可调节被测断路器工作电压，调节较为简便且精度较高，从而解决了现有技术中的测试系统操作复杂且精度较差的问题。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型作进一步详细的说明。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，构成本申请的一部分，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1示出了根据本实用新型实施例一的剩余电流测试系统的原理示意图；

图2示出了根据本实用新型实施例二的剩余电流测试系统的原理示意图；

图3示出了根据本实用新型实施例三的剩余电流测试系统的原理示意图；以及

图4示出了根据本实用新型实施例四的剩余电流测试系统的原理示意图。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

下面结合图1至图4详细说明剩余电流测试系统的结构。

图1示出了根据本实用新型实施例一的剩余电流测试系统的原理示意图。如图1所示，剩余电流测试系统包括剩余电流提供部1以及测试部2。剩余电流提供部1包括剩余电流测试回路和可调工作电压回路。

其中，如图1所示，剩余电流测试回路包括：变压器11，其原边输入端与交流电源的U相输出端相连，即与交流电源的第一火线端连接，其中第一火线输出端为交流电源的多个火线端中的任意一个火线端；可变电阻12，第一端与变压器11的第一副边输出端连接，第二端与被测断路器3的第一火线输出端连接；控制器13，与可变电阻12的控制端连接，用于改变可变电阻12的阻值；可调工作电压回路包括：多个调压器14，每个调压器14的输入端与交流电源的任意一个火线端连接，输出端与被测断路器3的任意一个火线输入端连接；其中，被测断路器3的第一火线输入端与变压器11的第二副边输出端连接。

为了描述方便，在本实用新型的实施例中，均以变压器11的原边输入端与交流电源的U相输出端相连为例进行说明，即将交流电源的U相输出端视为第一火线端。但第一火线端并不限于仅为交流电源的U相输出端。例如，还可以将变压器11的原边输入端与交流电源的U相输出端相连，或者将变压器11的原边输入端与交流电源的V相输出端连接。

在本实施例中，被测断路器3的输入端与输出端均具有多个端口，每个端口对应于交流电源的一个火线端。但在连接时，仅将被测断路器3的第一火线输入端，即与第一火线端对应的输入端，与变压器11的第二副边输出端连接；并将被测断路器3的第一火线输出端，即与第一火线端对应的输出端，与可变电阻12的第二端连接。则在本实施例中，若第一火线端为交流电源的U相输出端，则与变压器11的第二副边输出端连接的被测断路器3的第一火线输入端为被测断路器3的U相输入端，与可变电阻12的第二端连接的被测断路器3的第一火线输出端为被测断路器3的U相输出端。

而如图1所示，可调工作电压回路包括：多个调压器14，每个调压器的输入端与交流电源的任意一个火线端连接，输出端与被测断路器3的第一端连接。具体地，在图1中，将三个调压器14的输入端分别与交流电源的U相、V相以及W相三个火线输出端连接，而每个调压器的输出端均与被测断路器3的第一端连接。

从图1中可以看出，剩余电流提供部1包括的剩余电流测试回路和可调工作电压回路相互独立，通过调节剩余电流测试回路中的可变电阻12，可独立地调节通过被测断路器剩余电流。而调节可调工作电压回路中的三个单相调压器14，就可以调节被测断路器工作电压。剩余电流的调节不会对被测断路器工作电压造成影响，同样对被测断路器工作电压的调节也不会造成剩余电流的影响。因此，采用本实施例中的剩余电流测试系统测试剩余电流时，调节较为简便且精度较高，从而解决了现有技术中的测试系统操作复杂且精度较差的问题。

剩余电流测试系统的操作步骤如下：

首先，调节被试断路器工作电压至标准规定值。

其次，接通被试断路器3，通过调节可变电阻12的阻值，对调试电流数值进行调整，使得剩余电流值达到标准规定值。当剩余电流没有在标准规定值的误差范围内时，通过控制器13改变可变电阻12的电阻值。由于电流值的输出是根据I＝U/R的关系式自动计算输出的。则在电压保持不变的情况下，通过改变可变电阻的电阻值，就可以改变电流值的大小。且由于控制器13的分辨率较高，因此使得调节的电流值的精度也较高；

通过在剩余电流提供部1中设置控制器13，并由控制器13改变可变电阻12的阻值，则可以使可变电阻12的阻值的变化由控制器13精确控制，无需人工手动调整，省去复杂的接线和繁琐的各种设备配合调节，且调节精度较高，解决了现有技术中的测试系统须由人工调整系统的参数，操作复杂且精度较差的问题；

然后，就可以开始测量被测断路器的性能参数，自动记录断路器分断和不分断时间。

如图1所示，本实施例中的测试部2包括：电流传感器21，用于感测并输出被测断路器4断路时的剩余电流信号；数据处理器23，输入端与电流传感器21的输出端连接，用于根据剩余电流信号、工作电压信号获取被测断路器3的测试结果。

通过内嵌于数据处理器23中的软件预先设置检测标准中所要求的工作电压和剩余电流，记录断路器分断和不分断时间，可实现自动完成实验数据自动调整，数据自动记录，完成本项目合格与否的判定结论。

同时，由于试品动作时间很短，这个时间段得到的电流值(通过积分方式计算)与预期电流值有差异，则在本实用新型的实施例中以预期电流值作为试验剩余电流值。

需要对同一被测断路器3测试多次或者测试相同项目下相同参数的被测断路器3，则只要重新选择测试项目，由控制器根据所选项目对应的设置参数，通过控制器设置可变电阻的电阻值、可调变压器的电压即可。

图2示出了根据本实用新型实施例二的剩余电流测试系统的原理示意图。如图2所示，测试部2还包括：数据采集卡22，输入端与电流传感器21的输出端连接，输出端与数据处理器23连接，用于接收剩余电流信号，并转换为数字量发送至数据处理器23。

由于数据采集卡23可以将电流传感器23获取的模拟剩余电流信号转换为数字量，因而适合于所选择的数据处理器23没有数据转换功能的场合。

同时，如图2所示，本实施例中的测试部2还可以包括用于显示测试结果的显示器24，与数据处理器23的输出端连接，用于显示数据处理器23得出的被测断路器3的测试结果。

其中，如图2所示，电流传感器21串联在剩余电流提供回路中，通过电磁耦合来感测被测断路器3通过的剩余电流信号。当然，电流传感器21也可以设置在被测断路器3一侧，通过电磁耦合来感测被测断路器3通过的剩余电流信号。

图3示出了根据本实用新型实施例三的剩余电流测试系统的原理示意图。如图3所示，本实施例中，选择工控机作为数据处理器23。

由于在本实施例中，采用工控机作为数据处理器23，就可以通过将工控机的输出端与控制器13连接，利用工控机发送参数设置信号至控制器13，使控制器可以根据参数设置信号改变可变电阻12的阻值。

同时，如图3所示，剩余电流测试系统还包括输入单元，例如本实施例中示出的键盘25。输入单元与工控机的输入端连接，用于输入参数设置信号。

同时，由于本实施例中的剩余电流测试系统具有显示器24，就可以在键盘25等输入单元输入参数设置信号时，从显示器24上看到输入的参数。同时，由于测试结果也可以从显示器24上看出，就可以达到可视化的效果。且工控机的输出处理能力较高，就可以将相关试验项目的标准等全部内嵌入工控机中，简单化了实验的过程，使试验结论较为准确。

图4示出了根据本实用新型实施例四的剩余电流测试系统的原理示意图。如图4所示，可以直接利用作为数据处理器23的工控机5实现控制器13与数据处理器23的功能。即相当于控制器13与数据处理器23为一体结构，这样就可以大大简化的测试系统的芯片数量。

当然，也可以采用其他的中央处理器实现控制器13与数据处理器23的功能。如ARM或者DSP芯片，其连接关系与本实施例中的连接关系相同，在此不再赘述。

从以上的描述中，可以看出，本实用新型上述的实施例实现了如下技术效果：

通过两个电路分别提供被测断路器在测量时的电压与电流，电压值的调节不受电流的影响，调节较为简便且精度较高。因此，解决了现有技术中的测试系统操作复杂且精度较差的问题。并且，可以使可变电阻的阻值的变化由控制器精确控制，无需人工手动调整，省去复杂的接线和繁琐的各种设备配合调节，且调节精度较高，解决了现有技术中的测试系统须由人工调整系统的参数，操作复杂且精度较差的问题。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims

1.一种剩余电流测试系统，包括剩余电流提供部(1)，其特征在于，所述剩余电流提供部(1)包括剩余电流测试回路和可调工作电压回路，其中，

所述剩余电流测试回路包括：

变压器(11)，其原边输入端与交流电源的第一火线端连接，其中所述第一火线端为所述交流电源的多个火线端中的任意一个火线端；

可变电阻(12)，第一端与所述变压器(11)的第一副边输出端连接，第二端与被测断路器(3)的第一火线输出端连接；

控制器(13)，与所述可变电阻(12)的控制端连接，用于改变所述可变电阻(12)的阻值；

所述可调工作电压回路包括：

多个调压器(14)，每个调压器(14)的输入端与所述交流电源的任意一个火线端连接，输出端与所述被测断路器(3)的任意一个火线输入端连接；

其中，所述被测断路器(3)的第一火线输入端与所述变压器(11)的第二副边输出端连接。

2.根据权利要求1所述的剩余电流测试系统，其特征在于，所述剩余电流测试系统还包括测试部(2)，所述测试部(2)包括：

电流传感器(21)，用于感测所述被测断路器(3)闭合时的剩余电流信号；

数据处理器(23)，输入端与所述电流传感器(21)的输出端连接，用于根据所述剩余电流信号获取所述被测断路器(3)的测试结果。

3.根据权利要求2所述的剩余电流测试系统，其特征在于，所述测试部(2)还包括：

数据采集卡(22)，输入端与所述电流传感器(21)的输出端连接，输出端与所述数据处理器(23)连接，用于接收所述剩余电流信号，并转换为数字量发送至所述数据处理器(23)。

4.根据权利要求2或3所述的剩余电流测试系统，其特征在于，所述电流传感器(21)串联在剩余电流提供回路中，通过电磁耦合感测所述被测断路器(3)通过的剩余电流信号。

5.根据权利要求2或3所述的剩余电流测试系统，其特征在于，所述测试部(2)还包括：显示器(24)，与所述数据处理器(23)的输出端连接，用于显示所述被测断路器(3)的测试结果。

6.根据权利要求2或3所述的剩余电流测试系统，其特征在于，所述数据处理器(23)为工控机。

7.根据权利要求6所述的剩余电流测试系统，其特征在于，所述工控机的输出端与所述控制器(13)连接，所述工控机还用于发送参数设置信号至所述控制器(13)，所述控制器还用于根据所述参数设置信号改变所述可变电阻(12)的阻值。

8.根据权利要求7所述的剩余电流测试系统，其特征在于，所述剩余电流测试系统还包括：输入单元，与所述工控机的输入端连接，用于输入所述参数设置信号。

9.根据权利要求2或3所述的剩余电流测试系统，其特征在于，所述控制器(13)与所述数据处理器(23)为一体结构。